植物的微量元素營養(yǎng)

1、課程回顧,中量營養(yǎng)元素-鈣鎂硫 鈣： 穩(wěn)定細(xì)胞膜；穩(wěn)固細(xì)胞壁；促進(jìn)細(xì)胞的伸長和分裂 ；參與第二信使傳遞；調(diào)節(jié)滲透作用；酶促作用。 缺鈣癥狀： 植株矮小，節(jié)間較短，組織柔軟；頂芽、側(cè)芽、根尖等分生組織先出現(xiàn)缺素癥，易腐爛死亡；幼葉卷曲畸形，葉緣變黃逐漸壞死,課程回顧,中量營養(yǎng)元素-鈣鎂硫 鎂： 合成葉綠素，并促進(jìn)光合作用；合成蛋白質(zhì) ；活化或調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)。 缺鎂癥狀： 植株矮小，生長緩慢；老葉首先出現(xiàn)缺素癥狀；葉片葉綠素量下降，并出現(xiàn)失綠癥；葉脈間或葉尖出現(xiàn)褐色或紫紅色斑點(diǎn)，嚴(yán)重時整個葉片壞死,課程回顧,中量營養(yǎng)元素-鈣鎂硫 硫： 合成蛋白質(zhì)和橋接反應(yīng)；傳遞電子；酶反應(yīng)功能團(tuán)和揮發(fā)性物質(zhì)結(jié)構(gòu)成分

2、等功能。 缺硫癥狀： 蛋白質(zhì)合成受阻導(dǎo)致失綠黃花，莖細(xì)弱，根細(xì)長不分枝，開花結(jié)實(shí)推遲，果實(shí)減少；缺硫癥狀先出現(xiàn)于幼葉，在供氮不足時，缺硫癥狀發(fā)生在老葉；雙子葉植物老葉出現(xiàn)紫紅色斑,第七章微量營養(yǎng)元素,主要內(nèi)容要求 植物體內(nèi)微量元素含量與分布了解 微量元素營養(yǎng)功能 熟悉 微量元素失調(diào)癥狀 掌握,Ca,Mo,Cu,Fe,Mn,Zn,B,Cl,一、微量元素在植物體內(nèi)的含量、形態(tài)與分布,元素 含量(mg/kg) 形態(tài) 分布 鐵 100300 離子態(tài) 葉片 硼 2100 硼酯 繁殖器官營養(yǎng)器官 鋅 25150 離子態(tài) 生長點(diǎn)及嫩葉,花粉 鉬 0.1300 離子態(tài) (菜豆) 根莖葉;繁殖器官多 錳 201

3、00 Mn2+及 Mn2+蛋白質(zhì) 莖葉 銅 525 離子態(tài) 根部葉片莖稈 氯 3401200 離子態(tài) 莖葉 (實(shí)際0.22,iron boron zinc molybdenum manganese copper chlorine,二、微量元素的營養(yǎng)功能及其失調(diào)癥狀 酶系統(tǒng)的活化劑 (Zn、Mn、Cu、Fe等) 參與植物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng) （Mn、Fe、Cu） 影響植物的生殖生長發(fā)育（B） 參與植物體內(nèi)激素的合成 （Zn、Mn等） 影響N代謝（Mo：生物固N(yùn)，硝酸還原,一）鐵 生理功能： 葉綠素合成所必需： 鐵不是葉綠素的組分，但合成葉綠素必須有鐵存在，在多種植物體內(nèi)，大部分鐵存在于植物葉綠體中

4、；嚴(yán)重缺鐵時，葉綠體變小，甚至解體或液泡化,Fe,參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)和電子傳遞： Fe3+e- Fe2+ 參與植物的呼吸作用 鐵常處于呼吸作用有關(guān)酶結(jié)構(gòu)的活性部位上，如細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶。 參與蛋白質(zhì)與核酸代謝 與碳水化合物、有機(jī)酸和維生素的合成有關(guān),一）鐵 2. 失調(diào)癥： 缺乏癥： 鐵在植物體內(nèi)移動性很小，幼葉先出現(xiàn)缺鐵癥；頂端或幼葉失綠黃化，由脈間失綠發(fā)展到全葉淡黃白色；嚴(yán)重時葉片出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)，根系的生長緩慢并產(chǎn)生大量根毛。 典型癥狀： 果樹“黃葉病” 花卉、蔬菜幼葉脈間失綠黃化或白化 禾本科葉片脈間失綠呈條紋花葉,柑桔缺鐵 黃葉病,柑桔缺鐵的 葉 序,梨 樹,果 樹

5、 缺 鐵,桃 樹,蘋果樹,番 茄 缺 鐵 黃化或白化,甜 菜 缺 鐵,大 豆 缺 鐵,煙 葉 缺 鐵,桉樹缺鐵：幼嫩葉葉脈間失綠，嚴(yán)重時可完全變?yōu)榘咨?，稱黃化病,缺 鐵的桉樹葉片,二）硼 生理功能,促進(jìn)體內(nèi)碳水化合物的運(yùn)輸和代謝,合成含氮堿基的尿嘧啶需要硼，而脲嘧啶二磷酸葡萄糖（UDPG）是蔗糖合成的前體,硼直接作用于細(xì)胞膜，從而影響蔗糖韌皮部裝載,缺硼容易生成胼胝質(zhì)，堵塞篩板上的篩孔，影響 糖的運(yùn)輸,B,二）硼 生理功能,參與半纖維素及細(xì)胞壁物質(zhì)的合成,硼與細(xì)胞壁多糖成分形成穩(wěn)定的硼酸酯復(fù)合體，是細(xì)胞中的半纖維素和木質(zhì)素的組分： 硼具有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定細(xì)胞壁和質(zhì)膜結(jié)構(gòu)“細(xì)胞間膠結(jié)物”的作用,促進(jìn)細(xì)

6、胞伸長和細(xì)胞分裂,缺硼時根內(nèi)IAA酶活性降低， IAA的擴(kuò)散和運(yùn)輸受阻，導(dǎo)致IAA積累；同時，CTK合成受抑制。 缺硼最明顯的反應(yīng)之一是主根和側(cè)根的伸長受抑制，甚至停止生長，使根系呈短粗叢枝狀,促進(jìn)生殖器官的建成和發(fā)育,植物的生殖器官，尤其是花的柱頭和子房中硼的含量很高。所有缺硼的高等植物其生殖器官形成均受影響，出現(xiàn)花而不孕,植物缺硼抑制了細(xì)胞壁的形成，花粉母細(xì)胞 不能進(jìn)行四分體分化，花粉粒發(fā)育不正常,缺硼能抑制植物花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長； 增加花粉中糖的外滲,油菜缺硼“花而不實(shí),小麥缺硼“穗而不實(shí),調(diào)節(jié)酚的代謝和木質(zhì)化作用,硼對由多酚氧化酶活化的氧化系統(tǒng)有一定的調(diào)節(jié)作用,提高豆科作物根瘤的

7、固氮能力,硼充足時能改善碳水化合物的運(yùn)輸，還能促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的合成及生長素的運(yùn)輸,2、植物缺硼癥狀,植物缺硼的共同特征為,莖尖生長點(diǎn)生長受抑制，嚴(yán)重時枯萎，甚至死亡,老葉葉片變厚變脆、畸形，枝條節(jié)間短，出現(xiàn) 木栓化現(xiàn)象,根的生長發(fā)育明顯受阻，根短粗兼有褐色,豆科 根瘤少,生殖器官發(fā)育受阻，結(jié)實(shí)率低，果實(shí)小、畸形， 缺硼導(dǎo)致種子和果實(shí)減產(chǎn),嚴(yán)重缺硼的番茄植株,嚴(yán)重缺硼的辣椒植株,小麥缺硼亮穗,油菜缺硼花而不實(shí),花菜缺硼 褐心病,蘿卜缺腐心病,玉 米 缺 硼,豌 豆 莢 果,B,B,花 生 缺 硼 （空心,梨缺硼，縮果病,桉樹缺硼時，其頂梢停止生長并逐漸死亡；葉色暗綠，葉片肥厚，皺縮；植株矮化，

8、莖、葉柄、葉脈易開裂壞死；韌皮部壞死，芽枯，或梢枯；易發(fā)生生理性枯梢病,桉樹生理性枯梢病,三）錳 營養(yǎng)功能： 直接參與光合作用 錳主要在光合系統(tǒng)參與水的光分解和電子傳遞，并把所產(chǎn)生的電子傳遞給光系統(tǒng)II。 錳是維持葉綠體結(jié)構(gòu)所必須的營養(yǎng)元素,H2O 2H+ + 2e- + 1/2 O2,Mn,酶的組分及調(diào)節(jié)酶活性 (與Mg類似) 橋結(jié)ATP和酶絡(luò)合物（磷酸激酶和磷酸轉(zhuǎn)移酶）；活化TCA循環(huán)的脫羧酶和脫氫酶；為羥胺還原酶、超氧化物酶歧化酶(Mn-SOD) 的組分。 促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長 協(xié)調(diào)IAA的代謝平衡，促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長,三）錳 2. 失調(diào)癥： 缺乏癥： 葉綠體對錳的缺乏最為敏感，缺

9、錳導(dǎo)致葉綠體片層結(jié)構(gòu)紊亂，植株新葉葉脈間失綠黃化（與缺鎂相似，老葉），有褐色小斑點(diǎn)散布 于整個葉片。 中毒癥狀：植物含錳量超過600mg/kg時就可能發(fā)生毒害作用。錳中毒時老葉失綠區(qū)中有棕色斑點(diǎn)，并誘發(fā)其它元素的缺乏癥,小 麥 缺 錳,高 梁 缺 錳,水 稻 缺 錳,菜 豆 輕 度 缺 錳,大豆缺錳褐斑病,錳中毒的 馬鈴薯葉背,缺錳的馬鈴薯葉背,缺錳的桉樹葉片,缺錳的桉樹葉片 頂葉老葉，葉脈間失綠區(qū)域變成灰綠到灰白，葉片薄，幼葉有黃白斑點(diǎn),桉樹缺錳：枝條有頂枯現(xiàn)象，葉脈間失綠,四）銅 生理功能： 參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng) 銅是植物體內(nèi)多種氧化酶的成分或活化劑，以酶的方式參與植物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)和

10、電子傳遞。 構(gòu)成銅蛋白并參與光合作用 質(zhì)體藍(lán)素是光合作用氧化還原系統(tǒng)中電子傳遞鏈的重要組分，銅與其可形成配合物，對色素具有穩(wěn)定作用,Cu,SOD的重要組分 銅是CuZnSOD的組分，具有催化超氧自由基歧化的作用，以保護(hù)葉綠體免遭傷害。 參與氮素代謝，影響固氮作用 銅對氨基酸活化及蛋白質(zhì)合成有促進(jìn)作用；銅對共生固氮作用也有影響，可能是共生固氮過程中某種酶的成分。 促進(jìn)花器官的發(fā)育 缺銅會造成花粉不能成活，影響禾本科植物結(jié)實(shí),2. 失調(diào)癥： 缺乏癥：生長瘦弱，新葉失綠發(fā)黃，葉尖發(fā)白卷曲，葉緣灰黃，葉片出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)； 禾本科植物頂端發(fā)白枯萎，繁殖器官發(fā)育受阻，不結(jié)實(shí)或只有秕粒；果樹頂梢上的葉片呈葉簇

11、狀，葉和果實(shí)均褪色，嚴(yán)重時頂梢枯死。 中毒癥狀：植物含銅量大于20mg/kg時，就可能中毒。中 毒時植物新葉失綠，老葉壞死，葉柄和葉背面出現(xiàn)紫紅色,小麥缺銅-頂端發(fā)白枯萎,柑桔缺銅-葉片呈葉簇狀,51,不同施銅量的番茄,缺乏適量 過量,桉樹缺銅時植株生長停止，頂部枝條彎曲、下垂、勾頭，枯死，形成梢枯,桉樹缺銅,55,銅中毒,一般當(dāng)植物體內(nèi)銅達(dá)到 20 50ppm時，出現(xiàn)銅中毒,水 稻 銅 毒,Zn,2. 失調(diào)癥： 缺乏癥：生長受抑制，植株矮小，節(jié)間短，生育期延遲；幼枝頂端葉片小而簇生；中下部葉片脈間失綠。 中毒癥狀：植物含鋅量大于400mg/kg時，就會出現(xiàn)鋅中毒癥狀，表現(xiàn)為葉片黃化，出現(xiàn)褐色

12、斑點(diǎn),玉米缺鋅 白苗病,水稻缺鋅 矮縮病,番 茄,Zn,果樹缺鋅 簇葉病、小葉病,蘋 果,柑 桔,蘋果缺鋅：中間正常枝條；左右為缺鋅癥；側(cè)芽不能發(fā)育，葉子窄?。ㄐ∪~?。?，并在枝條的頂端形成蓮座狀,桉樹缺鋅時植株生長緩慢、矮縮、葉小、簇生，樹冠呈 “簇狀,桉樹缺鋅葉片,菠 菜 鋅 中 毒,番 茄 鋅 中 毒,六）鉬 生理功能： 作為硝酸還原酶和固氮酶的成分參與氮代謝 參與根瘤菌的固氮作用（固氮酶） 促進(jìn)植物體內(nèi)有機(jī)含磷化合物的合成 參與植物體內(nèi)的光合作用和呼吸作用 促進(jìn)繁殖器官的建成，促進(jìn)受精和胚胎發(fā)育,Mo,2. 失調(diào)癥： 缺乏癥：植株矮小、生長緩慢；通常從中部葉片和老葉片開始，葉脈間失綠發(fā)黃，且有大小不一的黃色或橙黃色斑點(diǎn)，嚴(yán)重時葉緣萎蔫，有時葉片扭曲呈杯狀，老葉變厚、焦枯，以致死亡,煙草缺鉬鞭尾狀葉,花椰菜缺鉬 鞭尾葉,Mo,Mo,甘 藍(lán) 缺 鉬 杯狀葉,大豆的根系,Mo,Mo,Mo,Mo,月 季,七）氯 生理功能： 參與光合作用：作為錳的輔助因子參與水的光解反應(yīng) 調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動 作為K+的伴隨離子調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓和氣孔運(yùn)動 激活H+-泵ATP酶 抑制病害發(fā)生：減輕多種真菌性病害 酶的活化劑及某些激素的組分等,Cl,2. 失調(diào)癥： 缺乏癥：生長不良，嚴(yán)重時表現(xiàn)